解釋器模式（Interpreter Pattern）

解釋器模式（Interpreter Pattern）

一、定義

解釋器模式（Interpreter Pattern）提供了評估語言的語法或表達式的方式，它屬於行為型模式。這種模式實現了一個表達式介面，該介面解釋一個特定的上下文。這種模式被用在 SQL 解析、符號處理引擎等。

給定一個語言，定義它的文法的一種表示，並定義一個解釋器，這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。

二、優缺點

優點： 1、可擴展性比較好，靈活。 2、增加了新的解釋表達式的方式。 3、易於實現簡單文法。

缺點： 1、可利用場景比較少。 2、對於複雜的文法比較難維護。 3、解釋器模式會引起類膨脹。 4、解釋器模式採用遞歸調用方法。

三、具體實現

3.1 原型圖

1. AbstractExpression 抽象表達式：聲明一個抽象的解釋操作，這個介面為抽象語法樹中所有的節點所共用。
2. TerminalExpression 終結符表達式：實現於文法中的終結符相關聯的解釋操作；一個句子中的每個終結符需要該類的一個實例。
3. NonterminalExpression 非終結符表達式：對文法中的每一條規則都需要一個NonterminalExpression類。
4. Context 上下文：包含解釋器之外的一一些全局信息。
5. Client 客戶：構建表示該文法定義的語言中一個特定的句子的抽象語法樹。該抽象語法樹由NonterminalExpression和TerminalExpression的實例裝配而成。

3.2 實現

1、創建一個表達式介面

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/31 10:31
 */
public interface Expression {
    public boolean interpret(String context);
}

2、創建實現了上述介面的實體類

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/31 10:34
 */
public class TerminalExpression implements Expression {

    private String data;

    public TerminalExpression(String data) {
        this.data = data;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String context) {
        if (context.contains(data)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/31 10:34
 */
public class OrExpression implements Expression {

    private Expression expr1 = null;
    private Expression expr2 = null;

    public OrExpression(Expression expr1, Expression expr2) {
        this.expr1 = expr1;
        this.expr2 = expr2;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String context) {
        return expr1.interpret(context) || expr2.interpret(context);
    }
}

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/31 10:34
 */
public class AndExpression implements Expression {

    private Expression expr1 = null;
    private Expression expr2 = null;

    public AndExpression(Expression expr1, Expression expr2) {
        this.expr1 = expr1;
        this.expr2 = expr2;
    }

    @Override
    public boolean interpret(String context) {
        return expr1.interpret(context) && expr2.interpret(context);
    }
}

3、InterpreterPatternDemo 使用 Expression 類來創建規則，並解析它們

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/31 10:35
 */
public class InterpreterPatternDemo {

    //規則：小王 和 小明 是男性
    public static Expression getMaleExpression() {
        Expression robert = new TerminalExpression("小王");
        Expression john = new TerminalExpression("小明");
        return new OrExpression(robert, john);
    }

    //規則：小紅 是一個已婚的女性
    public static Expression getMarriedWomanExpression() {
        Expression julie = new TerminalExpression("小紅");
        Expression married = new TerminalExpression("結婚");
        return new AndExpression(julie, married);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Expression isMale = getMaleExpression();
        Expression isMarriedWoman = getMarriedWomanExpression();

        System.out.println("小王是男性? " + isMale.interpret("小王"));
        System.out.println("小紅是一個已婚的女性? " + isMarriedWoman.interpret("結婚的小紅"));
    }
}

4、執行程式，輸出結果

小王是男性? true
小紅是一個已婚的女性? true